Sviluppo stampo integrato e stampaggio a iniezione per componenti multimateriale - Innova Forge

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Sviluppo stampo integrato e stampaggio a iniezione per componenti multimateriale

Come Innova Forge coordina analisi del flusso nello stampo, costruzione utensili, stampaggio a iniezione plastica rigida, stampaggio silicone, riferimenti di assemblaggio condivisi, controllo, pulizia e assemblaggio finale all’interno di un unico programma dalla produzione pilota alla produzione di serie.

Costruzione stampiPilota alla produzione di seriePlastiche tecnicheStampaggio silicone
ProdottoStampi di precisione e componenti stampati multimateriale
ApplicazioneAutomotive, medicale, elettrodomestici, sistemi di fluidi e apparecchiature industriali
MaterialeS50C / 45#, P20, 718H, S136 e H13
Processo di produzionePP, ABS, PC, PVC, PPSU, PEEK, PA66-GF e silicone
Finitura superficialeCAE, CNC, EDM, taglio filo, stampaggio, controllo e assemblaggio
TestLucidatura a specchio, finitura opaca, nitrurazione e cromatura secondo necessità
Panoramica del progetto

Un unico programma che copre attrezzature, stampaggio, componenti di tenuta e assemblaggio a valle.

Il progetto includeva stampi a iniezione di precisione e componenti stampati finiti come alloggiamenti in plastica, tubi trasparenti, guarnizioni in silicone, raccordi in plastica tecnica, distanziatori e la bulloneria di assemblaggio correlata.

Questo programma integrato supporta l’elettronica automobilistica, dispositivi medici, elettrodomestici, sistemi idrici e di fluidi e apparecchiature industriali.

Sfida del cliente

Frammentazione dei fornitori, difetti estetici, resine speciali e disallineamento nell’assemblaggio.

Il cliente precedentemente coordinava fornitori separati per stampi, plastica rigida, silicone e assemblaggio. Questa frammentazione allungava i cicli di comunicazione e rendeva difficile il controllo delle dimensioni di accoppiamento tra componenti rigidi e morbidi.

  • Pezzi trasparenti e lucidi con graffi, bolle, segni di affossamento e ritiro
  • Revisioni ripetute dello stampo dovute all’assenza di analisi del flusso prima della realizzazione dell’attrezzatura
  • PEEK e PPSU richiedono acciaio per stampi idoneo e capacità di stampaggio ad alta temperatura
  • Disallineamento dimensionale tra plastiche rigide e guarnizioni in silicone
  • Difficoltà nel passare da quantità pilota a una produzione stabile di grandi volumi
  • Necessità di ispezione, pulizia, assemblaggio e consegna confezionata integrati

Il cliente non aveva bisogno solo di uno stampo. Il requisito era un programma di produzione coordinato, in cui attrezzature, plastiche rigide, guarnizioni in silicone e le dimensioni finali di assemblaggio fossero controllate insieme.

Considerazione ingegneristica principale
Analisi ingegneristica

Perché fornitori indipendenti generavano ripetuti problemi tecnici e di pianificazione.

Le parti trasparenti e lucide dipendono dalla qualità della superficie dello stampo, dalla ventilazione, dalla posizione del canale di iniezione, dal raffreddamento e dal controllo del ritiro. Senza una simulazione anticipata, le correzioni dopo le prove possono allungare il ciclo di sviluppo dell’attrezzatura.

I componenti rigidi e in silicone condividono anche interfacce di tenuta funzionali. Se i due set di stampi sono progettati con riferimenti o ipotesi di tolleranza diversi, l’assemblaggio finale può presentare perdite anche se ogni singolo pezzo rientra nella tolleranza del disegno.

Fattori di rischio critici

Comportamento del flusso nello stampo, scelta dell’acciaio per attrezzature, lucidatura della cavità, raffreddamento e ventilazione, temperatura delle resine speciali, riferimenti comuni di assemblaggio, scalabilità dalla produzione pilota alla produzione di volume, qualità visiva e adattamento finale della tenuta.

Soluzione di produzione

Un programma integrato di attrezzature e stampaggio multi-materiale.

Analisi del flusso CAE prima della realizzazione dell’attrezzatura

Riempimento, raffreddamento, ritiro, deformazione, posizione dei canali di iniezione e ventilazione vengono analizzati prima della lavorazione dello stampo, riducendo la necessità di correzioni ripetute.

Materiali dell’attrezzatura adattati al prodotto stampato

Le attrezzature lucidate a specchio in S136 sono adatte per pezzi trasparenti e sensibili alla corrosione. Le attrezzature H13 e la capacità di stampaggio ad alta temperatura vengono utilizzate per applicazioni PEEK e PPSU.

Dimensioni coordinate per plastiche rigide e silicone

Le attrezzature per parti rigide e morbide utilizzano riferimenti di assemblaggio comuni, in modo che le dimensioni di accoppiamento e le interfacce di tenuta possano essere verificate insieme.

Produzione flessibile dalla fase pilota alla produzione di volume

Il piano di produzione supporta la convalida iniziale in piccoli lotti e una transazione controllata verso la produzione automatizzata ad alto volume.

Servizi integrati a valle

Le operazioni successive allo stampaggio includono sbavatura, pulizia ad ultrasuoni, ispezione dimensionale e visiva, assemblaggio semplice e consegna confezionata.

Processo di produzione

Dall’analisi del flusso dello stampo ai prodotti stampati e assemblati.

01

Analisi DFM e CAE

Valutare riempimento, raffreddamento, ritiro, deformazione, canali di iniezione, sfiati e riferimenti di assemblaggio.

02

Preparazione materiale attrezzatura e lavorazione CNC

Lavorare la base dello stampo, gli inserti e la geometria principale della cavità.

03

EDM, taglio a filo e canali di raffreddamento

Finitura dei dettagli, geometria di separazione e circuiti idrici interni.

04

Lucidatura, adattamento e prova dello stampo

Preparare superfici a specchio o texturizzate, assemblare l’attrezzatura e convalidare i pezzi di prova.

05

Stampaggio plastica rigida e silicone

Produrre componenti standard, trasparenti, in resina tecnica e di tenuta.

06

Ispezione, pulizia e assemblaggio

Verificare dimensioni e aspetto, pulire i pezzi e completare l’assemblaggio specificato.

07

Produzione dalla fase pilota alla produzione di volume

Scalare il processo convalidato dalle quantità di sviluppo a una produzione ripetibile.

Controllo qualità

Il controllo qualità collega le prestazioni dell’attrezzatura all’adattamento finale dell’assemblaggio.

Il programma combina revisione del flusso nello stampo, convalida delle prove dell’attrezzatura, ispezione della cavità e delle superfici, controllo dimensionale dei pezzi stampati, ispezione visiva e verifica delle interfacce di accoppiamento tra plastica rigida e silicone.

Verifiche di qualità critiche

Finitura della cavità, prestazioni dei canali di iniezione e sfiati, ritiro, deformazione, difetti estetici, dimensioni dei pezzi stampati, adattamento dell’assemblaggio rigido-morbido, prestazioni di tenuta (se specificate) e ripetibilità della produzione.

Risultati riportati

Cicli di coordinamento più brevi e produzione multi-materiale più stabile.

−50%Riduzione del tempo di comunicazione del progetto
−30%Riduzione del tempo totale di consegna del progetto
−65%Riduzione dei resi per perdite e difetti dimensionali
1 provaAlloggiamento trasparente lucido convalidato già alla prima prova dello stampo

La documentazione di progetto riporta meno revisioni dello stampo, migliori prestazioni alla prima prova per pezzi trasparenti e lucidi e produzione stabile di plastiche tecniche ad alta temperatura.

Il flusso di lavoro integrato consente inoltre che gli ordini pilota e le produzioni più grandi utilizzino gli stessi standard coordinati di attrezzature, ispezione e assemblaggio.

I risultati quantitativi e relativi alle certificazioni si basano sulla documentazione di progetto fornita e devono essere verificati confrontandoli con i registri interni prima della pubblicazione pubblica.

Feedback del cliente

Supporto a lungo termine per più famiglie di prodotti stampati.

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